JP6164539B2 - Liquid tobacco composition - Google Patents
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Description
本開示は、液化タバコ、詳細にはイオン液体に溶解されたタバコ、及び液化タバコの固形タバコへの再生に関する。 The present disclosure relates to the regeneration of liquefied tobacco, particularly tobacco dissolved in ionic liquids, and liquefied tobacco into solid tobacco.
タバコ及びタバコ成分に関しては、広範囲の研究が行われてきた。多くの場合、最終タバコ製品中のタバコ特異的ニトロソアミン類のような特定の成分のレベルを低減することが望ましいと判断されてきた。タバコのこのような成分のレベルを低減するための現行の方法としては、これらの成分が可溶な溶媒でタバコを培養し、これらの成分をタバコから抽出する方法がある。しかしながら、このようなプロセスは、少なくとも部分的に、タバコへの溶媒の浸透が良くないこと、又はセルロースのようなタバコの非溶解性部分に結合した成分を十分に抽出できないことにより、不十分となりがちである。タバコ特異的ニトロソアミン類のようなタバコの成分のより効果的な除去が望ましいであろう。 Extensive research has been conducted on tobacco and tobacco components. In many cases, it has been found desirable to reduce the level of certain ingredients, such as tobacco-specific nitrosamines, in the final tobacco product. Current methods for reducing the level of such components in tobacco include culturing tobacco in a solvent in which these components are soluble and extracting these components from tobacco. However, such a process is inadequate, at least in part, due to poor solvent penetration into tobacco or the inability to sufficiently extract components bound to non-soluble parts of tobacco such as cellulose. Tend to. More effective removal of tobacco components such as tobacco-specific nitrosamines would be desirable.
しかしながら、このような成分の除去の効率又は有効性が高くなると、タバコの所望の成分の除去につながるか、又はタバコの所望の物理的若しくは化学的性質に悪影響を与える場合がある。従って、所望の成分又は特性を保持しながら、選択した成分の量が減少したタバコ又はタバコ製品を生産することは望ましいであろう。 However, increasing the efficiency or effectiveness of such component removal may lead to the removal of the desired tobacco components or may adversely affect the desired physical or chemical properties of the tobacco. Accordingly, it would be desirable to produce tobacco or tobacco products that have a reduced amount of selected ingredients while retaining the desired ingredients or properties.
本明細書に説明するように、タバコは、イオン液体のような溶媒に完全に又は部分的に溶解される。タバコが溶解した状態で、選択したタバコの成分を除去することができる。選択した成分が除去された状態で、タバコを再生することができる。再生タバコ材料の成分及び特性を制御して、所望の特性を備えたタバコ又はタバコ物品を提供することができる。 As described herein, tobacco is completely or partially dissolved in a solvent such as an ionic liquid. With the tobacco dissolved, the selected tobacco components can be removed. Tobacco can be regenerated with the selected components removed. The components and properties of the regenerated tobacco material can be controlled to provide a tobacco or tobacco article with the desired properties.
完全に又は部分的に溶解したタバコの溶液又は懸濁液は、固形タバコ粒子と比較して、1つ又はそれ以上の利点を提供することができる。例えば、前述のように、選択したタバコの成分を除去する能力を強化することができる。このような溶液又は懸濁液は、付加的に又は代替的に、タバコ成分のより徹底した化学分析を可能にし、この分析は、現在のところ、燃焼又は抽出による固形粒子に限定されている。 Completely or partially dissolved tobacco solutions or suspensions can provide one or more advantages compared to solid tobacco particles. For example, as described above, the ability to remove selected tobacco components can be enhanced. Such a solution or suspension additionally or alternatively allows for a more thorough chemical analysis of tobacco components, which analysis is currently limited to solid particles by combustion or extraction.
このような溶液又は懸濁液からのタバコの再生は、溶解されていないタバコと比較して、1つ又はそれ以上の利点も提供する。一例として、サイズ、形状、風味等のような得られるタバコの物理的又は化学的性質を、再生プロセスを通じて制御し、調整された性質を持つタバコ又はタバコ物品の生産を可能にすることができる。 Regeneration of tobacco from such a solution or suspension also provides one or more advantages compared to undissolved tobacco. As an example, the physical or chemical properties of the resulting tobacco, such as size, shape, flavor, etc., can be controlled through the regeneration process to allow the production of tobacco or tobacco articles with tailored properties.
タバコは、任意の適切な溶媒に溶解させることができる。イオン液体はタバコのセルロース構成要素を含むタバコの完全な又は部分的な溶解に適した溶媒として働くことができることが明らかになっている。任意の適切なイオン液体を、タバコを溶解させるための溶媒として用いることができる。本明細書で使用する場合、「イオン液体」は、液体状態のイオン化合物である。イオン化合物は、N−メチルモルホリン−N−オキシド(NMMO)又は塩のような、正及び負に帯電した部分を有する化合物とすることができる。適切なイオン液体は、一般的に、例えば約100℃又はそれよりも低いといった、約150℃又はそれよりも低い融解点を有する。実施形態では、イオン液体は、例えば約25℃又はそれよりも低い、約23℃又はそれよりも低い、約20℃又はそれよりも低い、約15℃又はそれよりも低い、約10℃又はそれよりも低い、約5℃又はそれよりも低い、約0℃又はそれよりも低い、約−10℃又はそれよりも低い、約−20℃又はそれよりも低い、約−30℃又はそれよりも低いといった、約40℃又はそれよりも低い融解温度を有する。イオン液体は、一般的に、融解点から分解温度まで広い温度範囲にわたって液体である。イオン液体は、室温で液体であり、言い換えれば、一般的に約20℃〜約25℃と見なされるほぼ室温よりも低い融解温度を有することが好ましい。イオン液体は、例えば約15℃を下回る又は約10℃を下回るといった、10℃又はそれ以上室温を下回る温度で液体であることがより好ましい。イオン液体は、例えば約−10℃を下回る又は約−20℃といった、約0℃を下回る温度で液体であることが最も好ましい。一例として、1つの適切なイオン液体、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアセテートは、約−20℃の融解温度を有する。 Tobacco can be dissolved in any suitable solvent. It has been found that the ionic liquid can act as a suitable solvent for complete or partial dissolution of tobacco containing the tobacco cellulose component. Any suitable ionic liquid can be used as a solvent for dissolving tobacco. As used herein, an “ionic liquid” is an ionic compound in a liquid state. The ionic compound can be a compound having a positively and negatively charged moiety, such as N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) or a salt. Suitable ionic liquids generally have a melting point of about 150 ° C. or lower, for example about 100 ° C. or lower. In embodiments, the ionic liquid is, for example, about 25 ° C. or lower, about 23 ° C. or lower, about 20 ° C. or lower, about 15 ° C. or lower, about 10 ° C. or lower Lower, about 5 ° C. or lower, about 0 ° C. or lower, about −10 ° C. or lower, about −20 ° C. or lower, about −30 ° C. or lower It has a melting temperature of about 40 ° C. or lower, such as low. Ionic liquids are generally liquids over a wide temperature range from the melting point to the decomposition temperature. It is preferred that the ionic liquid is a liquid at room temperature, in other words, has a melting temperature below about room temperature, which is generally considered to be about 20 ° C to about 25 ° C. More preferably, the ionic liquid is a liquid at a temperature below 10 ° C or higher, such as below about 15 ° C or below about 10 ° C. Most preferably, the ionic liquid is a liquid at a temperature below about 0 ° C., such as below about −10 ° C. or about −20 ° C. As an example, one suitable ionic liquid, 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate, has a melting temperature of about −20 ° C.
多くの実施形態では、イオン液体は、塩である。イオン液体塩のカチオン部分の例としては、環状及び非環状カチオンが挙げられる。環状カチオンとしては、ピリジニウム、イミダゾリウム、及びイミダゾールが挙げられる。非環状カチオンとしては、アルキル4級アンモニウム及びアルキル第4級リンカチオンが挙げられる。カチオン上の置換基(すなわちR基)は、飽和していても飽和していなくてもよいC1、C2、C3、及びC4とすることができる。イオン液体塩は、任意の適切な対アニオンを有することができる。実施形態では、カチオン部分の対アニオンは、ハロゲン、疑ハロゲン、及びカルボキシレートから成る群から選択される。カルボキシレートとしては、アセテート、シトレート、マレート、マレエート、ホルメート、及びオキシレートが挙げられる。ハロゲンとしては、クロリド、ブロミド、亜鉛クロリド/コリンクロリド、3−メチル−N−ブチル−ピリジニウムクロリド、及びベンジルジメチル(テトラデシル)アンモニウムクロリドが挙げられる。 In many embodiments, the ionic liquid is a salt. Examples of the cation portion of the ionic liquid salt include cyclic and acyclic cations. Cyclic cations include pyridinium, imidazolium, and imidazole. Non-cyclic cations include alkyl quaternary ammonium and alkyl quaternary phosphorus cations. Substituents on the cation (ie, R groups) can be C 1 , C 2 , C 3 , and C 4 which can be saturated or unsaturated. The ionic liquid salt can have any suitable counter anion. In embodiments, the counter anion of the cation moiety is selected from the group consisting of halogen, pseudohalogen, and carboxylate. Carboxylates include acetate, citrate, maleate, maleate, formate, and oxylate. Halogen includes chloride, bromide, zinc chloride / choline chloride, 3-methyl-N-butyl-pyridinium chloride, and benzyldimethyl (tetradecyl) ammonium chloride.
イオン液体であり且つタバコを溶解させるために用いることができる化合物の例としては、限定するものではないが、NMMO、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムクロリド、1−アリル−3−メチルイミダゾリウムクロリド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムクロリド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムジエチルフォスフェイト、1,3−ジメチルイミダゾリウムジメチルフォスフェイト、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムクロリド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメチルカルボネート、及びトリス−(2−ヒドロキシエチル)−メチルアンモニウム メチルサルフェートが挙げられる。 Examples of compounds that are ionic liquids and can be used to dissolve tobacco include, but are not limited to, NMMO, 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride, 1-allyl-3-methylimidazolium. Chloride, 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, 1-ethyl-3-methylimidazolium methanesulfonate, 1-ethyl-3-methylimidazolium diethyl phosphate, 1,3-dimethylimidazolium dimethyl phosphate, 1 -Ethyl-3-methylimidazolium acetate, 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, 1-butyl-3-methylimidazolium methyl carbonate, and tris- (2-hydroxyethyl) -methylammonium methyl sulfate It is done.
タバコは、液体タバコ組成物を得るための任意の適切な濃度で、イオン液体に完全に又は部分的に溶解させることができる。本明細書で使用する場合、「液体タバコ組成物」は、セルロース構成要素を含む少なくともある程度の量のタバコを完全に溶解させた液体組成物である。実施形態では、液体タバコ組成物は、例えば約2重量%よりも多い又は約5重量%よりも多いといった、約1重量%よりも多いタバコを含む。実施形態では、液体タバコ組成物は、例えば約75重量%よりも少ないタバコ、約50重量%よりも少ないタバコ又は約30重量%よりも少ないタバコといった、90重量%よりも少ないタバコを含む。実施形態では、液体タバコ組成物は、例えば重量で約5%から約25%のタバコ又は重量で約10%のタバコといった、重量で約1%から約90%のタバコを含む。本明細書で使用する場合、「タバコ」は、N.tabacum種などのタバコ属に属する幾つかの植物のいずれかの葉、茎、又は他の部分、若しくは葉の脱穀中又はタバコ物品の製造中に生じる副産物を意味する。タバコは、葉、茎、又は葉及び茎を含むことが好ましい。 The tobacco can be completely or partially dissolved in the ionic liquid at any suitable concentration to obtain a liquid tobacco composition. As used herein, a “liquid tobacco composition” is a liquid composition in which at least some amount of tobacco containing a cellulose component has been completely dissolved. In embodiments, the liquid tobacco composition comprises more than about 1 wt% tobacco, such as more than about 2 wt% or more than about 5 wt%. In embodiments, the liquid tobacco composition comprises less than 90 wt% tobacco, for example, less than about 75 wt% tobacco, less than about 50 wt% tobacco, or less than about 30 wt% tobacco. In embodiments, the liquid tobacco composition comprises from about 1% to about 90% tobacco by weight, for example from about 5% to about 25% tobacco by weight or about 10% tobacco by weight. As used herein, “tobacco” refers to N.I. By leaves, stems, or other parts of some plants belonging to the tobacco genus such as tabacum species, or by-products generated during leaf threshing or manufacture of tobacco articles. The tobacco preferably includes leaves, stems, or leaves and stems.
任意選択的に、イオン液体に溶解させる前に、タバコを乾燥させてもよい。タバコは、蒸発を促進するための加熱、凍結乾燥又はこれに類する方法などの任意の適切な方法で乾燥させることができる。実施形態では、イオン液体に溶解されるタバコの重量パーセントは、タバコの乾燥重量に基づいて計算される。 Optionally, the tobacco may be dried before being dissolved in the ionic liquid. The tobacco can be dried by any suitable method such as heating to promote evaporation, freeze drying or the like. In an embodiment, the weight percent of tobacco dissolved in the ionic liquid is calculated based on the dry weight of the tobacco.
イオン液体中での溶解を促進するために、タバコを挽く、切断する、細断する、又は同様のことを行うことができる。得られるタバコ及びイオン液体を含む組成物は、タバコをイオン液体に溶解させるのを助けるために、加熱、撹拌、音波破砕、又は同様のことを行うことができる。タバコ粒子サイズ、重量パーセント、温度、撹拌、又は同様のことなどの所与の一組の条件下で、所与のイオン液体によって、タバコは、所与の時間内に完全に溶解することになる。 To facilitate dissolution in the ionic liquid, tobacco can be ground, cut, chopped, or the like. The resulting composition comprising tobacco and ionic liquid can be heated, stirred, sonicated, or the like to help dissolve the tobacco in the ionic liquid. Under a given set of conditions, such as tobacco particle size, weight percent, temperature, agitation, or the like, a given ionic liquid will cause the tobacco to dissolve completely within a given time. .
実施形態では、タバコは、イオン液体に部分的に溶解される。部分溶解は、液体タバコ組成物の温度、時間、撹拌等を変えることによって得ることができる。タバコは、任意の適切な又は所望の程度に部分溶解させることができる。例えば、タバコは、所与の一組の条件下での完全溶解に必要な時間の約10%に等しいか又はそれよりも短い時間で溶解させることができる。実施形態では、タバコは、所与の一組の条件下での完全溶解に必要な時間の約20%に等しいか又はそれよりも短い、約30%に等しいか又はそれよりも短い、約40%に等しいか又はそれよりも短い、約50%に等しいか又はそれよりも短い、約60%に等しいか又はそれよりも短い、約70%に等しいか又はそれよりも短い、約80%に等しいか又はそれよりも短い、約90%に等しいか又はそれよりも短い時間で溶解させることができる。部分的に溶解されたタバコを含む得られた液体タバコ組成物は、液体タバコ溶液のその後のプロセスまで、タバコが更に溶解するのを遅くするか又は止めるために冷却することができる。理論に束縛されることは意図しないが、タバコの部分溶解は、タバコの物理的及び化学的特質の多くを維持しながら、タバコ特異的ニトロソアミン類のような選択された成分の除去に対するアクセスを提供するための細胞組織のある程度の開放、薄化、透過性の増大を可能にすると考えられる。 In an embodiment, the tobacco is partially dissolved in the ionic liquid. Partial dissolution can be obtained by changing the temperature, time, agitation, etc. of the liquid tobacco composition. Tobacco can be partially dissolved to any suitable or desired degree. For example, tobacco can be dissolved in a time equal to or less than about 10% of the time required for complete dissolution under a given set of conditions. In embodiments, the tobacco is equal to or less than about 20% of the time required for complete dissolution under a given set of conditions, equal to or less than about 30%, about 40%. Equal to or shorter than, equal to or shorter than about 50%, equal to or shorter than about 60%, equal to or shorter than about 70%, about 80% It can be dissolved in a time equal to or shorter than, about 90% or shorter. The resulting liquid tobacco composition comprising partially dissolved tobacco can be cooled to slow or stop further dissolution of the tobacco until subsequent processing of the liquid tobacco solution. While not intending to be bound by theory, partial lysis of tobacco provides access to the removal of selected components such as tobacco-specific nitrosamines while maintaining many of the physical and chemical properties of tobacco. Therefore, it is considered that the cell tissue can be opened to some extent, thinned, and increased in permeability.
完全に又は部分的に溶解した液体タバコ組成物が得られた状態で、タバコの成分を除去してもよく、タバコを再生してもよい。成分は、タバコの再生に先立つか又は再生中に除去されることが好ましい。任意の成分を除去することができる。本明細書に説明する液体タバコ組成物は、1つ又はそれ以上の成分を除去するか若しくはその濃度を低減させるための種々の既知の又は今後開発されるプロセスのいずれも受けることができる。そのような濃度の低減は、液体タバコ組成物において達成することができるか又は当初のタバコを液体タバコ組成物から再生されたタバコと比較した時に達成することができる。 To obtain a completely or partially dissolved liquid tobacco composition, tobacco components may be removed and tobacco may be regenerated. The component is preferably removed prior to or during regeneration of the tobacco. Any component can be removed. The liquid tobacco compositions described herein can be subjected to any of a variety of known or later developed processes for removing or reducing the concentration of one or more components. Such concentration reduction can be achieved in a liquid tobacco composition or can be achieved when the original tobacco is compared to tobacco regenerated from the liquid tobacco composition.
実施形態では、液体タバコ組成物中の1つ又はそれ以上のニトロソアミンの濃度が低減される。除去するか又は低減させることができるニトロソアミン類としては、N’ニトロソノルニコチン(NNN)、4−(メチルニトロソアミノ)−1−(3−ピリジル)−1−ブタノン(NNK)、4−(メチルニトロソアミノ)−1−(3−ピリジル)−1−ブタノール(NNAL)、N’ニトロソアナタビン、及びN’ニトロソアナバシンなどのタバコ特異的ニトロソアミン類が挙げられる。高い割合の特定のタバコ特異的ニトロソアミン類、例えばNNKなどは、結合型でタバコ中に存在し、既存の方法論を用いて容易に抽出できるものではない。本発明者らは、タバコをイオン液体に溶解させることにより、相当量の結合ニトロソアミン類、例えばNNKなどを溶解タバコから除去することができること、及びそのように処理される溶解タバコから再生されるタバコは、当初のタバコと比較して量が実質的に減少した結合ニトロソアミンを含有することができることが分かった。 In embodiments, the concentration of one or more nitrosamines in the liquid tobacco composition is reduced. Nitrosamines that can be removed or reduced include N'nitrosonornicotine (NNN), 4- (methylnitrosoamino) -1- (3-pyridyl) -1-butanone (NNK), 4- (methyl Tobacco specific nitrosamines such as nitrosoamino) -1- (3-pyridyl) -1-butanol (NNAL), N′nitrosoanatabine, and N′nitrosoanabasin. A high proportion of certain tobacco-specific nitrosamines, such as NNK, is present in tobacco in bound form and cannot be easily extracted using existing methodologies. The inventors have found that a significant amount of bound nitrosamines, such as NNK, can be removed from dissolved tobacco by dissolving the tobacco in an ionic liquid, and tobacco regenerated from dissolved tobacco treated as such. Has been found to contain conjugated nitrosamines that are substantially reduced in amount compared to the original tobacco.
本明細書に説明する方法により、任意の量のニトロソアミンをタバコから除去することができる。実施形態では、ニトロソアミンが除去されるイオン液体タバコ組成物から再生タバコ材料を再生した場合、再生タバコ材料中のニトロソアミンの量は、当初のタバコと比較して約2倍又はそれ以上減少する。例えば、再生タバコ材料中のニトロソアミンの量は、当初のタバコと比較して、約5倍又はそれ以上、約10倍又はそれ以上、約20倍又はそれ以上減少させることができる。このような減少は、遊離ニトロソアミンの減少であっても、結合ニトロソアミンの減少であっても、遊離及び結合ニトロソアミンの減少であってもよい。 Any amount of nitrosamine can be removed from tobacco by the methods described herein. In embodiments, when regenerated tobacco material is regenerated from an ionic liquid tobacco composition from which nitrosamine is removed, the amount of nitrosamine in the regenerated tobacco material is reduced by about a factor of 2 or more compared to the original tobacco. For example, the amount of nitrosamine in the regenerated tobacco material can be reduced by about 5 times or more, about 10 times or more, about 20 times or more compared to the original tobacco. Such a decrease may be a decrease in free nitrosamine, a decrease in bound nitrosamine, or a decrease in free and bound nitrosamine.
ニトロソアミンは、液体タバコ組成物を、ニトロソアミンを吸着又は吸収するように構成されたソーベントなどのタバコ特異的ニトロソアミン低減材料と接触させることによって、除去するか又は減少させることができる。タバコ特異的ニトロソアミン低減材料は、例えばNorthwayらに付与された米国特許第5,810,020号に記載されるような、容易にニトロソ化して動力学的又は熱力学的妨害がほとんどないニトロシル錯体を形成する選択遷移金属錯体を含む捕獲槽とすることができる。タバコ特異的ニトロソアミン低減材料は、例えばBaskevitchらの特許出願公開第2002/0134394号に記載されるような材料であってもよい。例えば、タバコ特異的ニトロソアミン低減材料は、炭、活性炭、ゼオライト、セピオライト、及びこれらの組み合わせから成る群から選択することができる。タバコ特異的ニトロソアミン低減材料は、タバコからニトロソアミンを除去するその能力を増強する特定の特性も保有することができる。例えば、実施形態では、タバコ特異的ニトロソアミン低減材料は、1グラム当たり約600平方メートルよりも大きい、幾つかの実施形態では1グラム当たり約1000平方メートルよりも大きい表面積を有する。幾つかの実施形態では、タバコ特異的ニトロソアミン低減材料は、細孔、チャネル、又はこれらの組み合わせを含み、これらは、約3.5オングストロームよりも大きい、幾つかの実施形態では約7オングストロームよりも大きい平均直径を有する。 Nitrosamines can be removed or reduced by contacting the liquid tobacco composition with a tobacco-specific nitrosamine reducing material, such as a sorbent configured to adsorb or absorb nitrosamines. Tobacco-specific nitrosamine-reducing materials are nitrosyl complexes that are readily nitrosated with little kinetic or thermodynamic interference, as described, for example, in US Pat. No. 5,810,020 to Northway et al. It can be set as the capture tank containing the selective transition metal complex to form. The tobacco-specific nitrosamine-reducing material may be a material as described, for example, in US Patent Publication No. 2002/0134394 to Baskevich et al. For example, the tobacco specific nitrosamine reducing material can be selected from the group consisting of charcoal, activated carbon, zeolite, sepiolite, and combinations thereof. Tobacco-specific nitrosamine reducing materials can also possess certain properties that enhance their ability to remove nitrosamines from tobacco. For example, in embodiments, the tobacco-specific nitrosamine reducing material has a surface area greater than about 600 square meters per gram, and in some embodiments, greater than about 1000 square meters per gram. In some embodiments, the tobacco-specific nitrosamine reducing material comprises pores, channels, or combinations thereof, which are greater than about 3.5 angstroms, and in some embodiments, greater than about 7 angstroms. Has a large average diameter.
実施形態では、液体タバコ組成物中のベンゾ[a]ピレン(BaP)の1つ又はそれ以上の前駆体の濃度が低減される。本明細書で使用する場合、「BaPの前駆体」は、タバコが燃焼される時にBaPの形成に寄与する化合物である。BaPの前駆体を除去するための任意の適切な方法を採用することができる。例えば、BaPの前駆体は、BaPの前駆体が可溶な溶媒を使って、液体タバコ組成物から抽出することができる。そのような溶媒としては、例えば、本質的にメタノール、エタノール、1−プロパノール、又は2−プロパノールから構成される溶媒のような、McGrathらのWO2006/059229に記載される溶媒が挙げられる。 In embodiments, the concentration of one or more precursors of benzo [a] pyrene (BaP) in the liquid tobacco composition is reduced. As used herein, a “BaP precursor” is a compound that contributes to the formation of BaP when tobacco is burned. Any suitable method for removing the BaP precursor may be employed. For example, a BaP precursor can be extracted from a liquid tobacco composition using a solvent in which the BaP precursor is soluble. Such solvents include, for example, those described in McGrath et al., WO 2006/059229, such as a solvent consisting essentially of methanol, ethanol, 1-propanol, or 2-propanol.
上に説明した成分除去プロセスは説明のために提示したものであること、及び任意の他の適切なプロセスを採用してタバコ組成物から成分を除去することができることが理解されよう。 It will be appreciated that the component removal process described above is presented for purposes of illustration and that any other suitable process can be employed to remove components from the tobacco composition.
イオン液体にタバコを溶解させるプロセス、又はタバコ材料を再生するプロセス、若しくは同様のプロセスのような本明細書に説明する種々のプロセスは、任意の適切な温度で実行することができる。適切な温度は、イオン液体の融解点、これらのプロセスのための許容可能な温度範囲、所望の温度範囲、又は同様のことを含む幾つかの要因のいずれかによって決定することができる。 Various processes described herein, such as a process of dissolving tobacco in an ionic liquid, or a process of regenerating tobacco material, or similar processes can be performed at any suitable temperature. The appropriate temperature can be determined by any of a number of factors including the melting point of the ionic liquid, the acceptable temperature range for these processes, the desired temperature range, or the like.
実施形態では、イオン液体にタバコを溶解させる段階は、例えば約30℃を上回るといった、約10℃を上回る、又は約20℃を上回る温度で実行される。加えて、又は別の方法では、溶解段階は、約120℃を下回る、好ましくは約80℃を下回る温度で実行することができる。例えば、溶解段階は、約60℃で実行することができる。一例として、溶解段階は、約10℃から約120℃、又は約30℃から約80℃の温度で実行することができる。より高い温度は、イオン液体へのタバコ溶解を促進することができる。しかしながら、温度が高すぎれば、タバコ又はタバコの構成要素は、劣化する可能性がある。本発明者らは、約60℃でのイオン液体へのタバコの溶解及び後続の再生の結果、劣化がほとんど又は全くないタバコ若しくはタバコ構成要素が得られることが分かった。 In embodiments, the step of dissolving tobacco in the ionic liquid is performed at a temperature above about 10 ° C or above about 20 ° C, such as above about 30 ° C. In addition or in the alternative, the dissolving step can be carried out at a temperature below about 120 ° C, preferably below about 80 ° C. For example, the dissolution step can be performed at about 60 ° C. As an example, the dissolution step can be performed at a temperature of about 10 ° C. to about 120 ° C., or about 30 ° C. to about 80 ° C. Higher temperatures can promote tobacco dissolution in ionic liquids. However, if the temperature is too high, tobacco or tobacco components can deteriorate. The inventors have found that the dissolution of tobacco in an ionic liquid at about 60 ° C. and subsequent regeneration results in a tobacco or tobacco component with little or no degradation.
タバコは、任意の適切な方法で、液体タバコ組成物から再生することができる。本明細書で使用する場合、「再生された」又は同様の用語は、タバコとの関連では、少なくともある程度のタバコの成分が固形形状で液体タバコ組成物から分離又は除去されていることを意味する。再生タバコ材料は、少なくともある程度のタバコのセルロース構成要素を含む。タバコが再生される液体タバコ組成物は、1つ又はそれ以上の成分が除去された組成物とすることができる。実施形態では、選択した成分は、タバコ再生プロセス中に除去される。 Tobacco can be regenerated from the liquid tobacco composition in any suitable manner. As used herein, “regenerated” or similar term means in the context of tobacco that at least some tobacco components have been separated or removed from the liquid tobacco composition in solid form. . The recycled tobacco material includes at least some tobacco cellulosic components. The liquid tobacco composition from which tobacco is regenerated can be a composition from which one or more components have been removed. In an embodiment, selected components are removed during the tobacco regeneration process.
一般に、液体タバコ組成物からのタバコの再生は、セルロース及び少なくとも幾つかの他のタバコ成分を溶液から出す段階を含む。これは、例えば、冷却、イオン液体と混和性であるが再生対象のタバコ成分は溶解できないか又は溶解度が小さい二次溶媒の追加、イオン液体の蒸発、又は同様の方法によるなどの、セルロース及び他の成分の溶解度の変更によって行うことができる。液体タバコ組成物からタバコを再生するために用いることができるプロセスの例としては、キャスティング、非溶媒中への押し出し、超音波核形成、凍結、遠心分離、回転紡糸、液体中への射出、電子沈殿、支持材料上への共沈、別の液体による抽出、超臨界抽出、又は同様のプロセスが挙げられる。 In general, the regeneration of tobacco from a liquid tobacco composition involves taking cellulose and at least some other tobacco components out of solution. This may be due to, for example, the addition of a secondary solvent that is miscible with the ionic liquid but not soluble or less soluble in the ionic liquid, such as by adding a secondary solvent, evaporating the ionic liquid, or similar methods. This can be done by changing the solubility of the components. Examples of processes that can be used to regenerate tobacco from liquid tobacco compositions include casting, extrusion into non-solvents, ultrasonic nucleation, freezing, centrifugation, spinning, injection into liquid, electronic Precipitation, coprecipitation on a support material, extraction with another liquid, supercritical extraction, or a similar process.
一例として、タバコは、液体タバコ組成物を鋳込み、水、アルコール、カルボニル又は他の有機溶媒などの適切な溶媒、二酸化炭素などの超臨界流体、又は同様のもので洗浄して再生タバコ材料の膜を形成することによって再生することができる。例えばTurnerらによるBiomolecules, 5:1379−1384(2004年)に記載されるキャスティングプロセスは、再生タバコ材料膜を生産するために容易に修正することができる。 As an example, tobacco is cast in a liquid tobacco composition and washed with a suitable solvent such as water, alcohol, carbonyl or other organic solvent, a supercritical fluid such as carbon dioxide, or the like, and a film of regenerated tobacco material. Can be reproduced by forming. For example, the casting process described in Turner et al., Biomolecules, 5: 1379-1384 (2004) can be easily modified to produce regenerated tobacco material membranes.
更に別の例として、タバコは、セルロースなどのタバコ成分が溶解できない水、アルコール、カルボニル又は他の有機溶媒などの液体、二酸化炭素などの超臨界流体、又は同様のものに液体タバコ組成物を押し出して繊維を形成することによって再生することができる。例えばBroughtonらによる「繊維押し出しに適した有機液体の調査−NTC Project: C05−AE05」、ナショナルテキスタイルセンター年次報告書(2009年)に記載される押し出しプロセスは、再生タバコ材料繊維を生産するために容易に修正することができる。 As yet another example, tobacco extrudes a liquid tobacco composition into water, which cannot dissolve tobacco components such as cellulose, liquids such as alcohol, carbonyl or other organic solvents, supercritical fluids such as carbon dioxide, or the like. Can be regenerated by forming fibers. For example, the extrusion process described in “Investigation of Organic Liquids Suitable for Fiber Extrusion—NTC Project: C05-AE05” by Broughton et al., National Textile Center Annual Report (2009) is for producing recycled tobacco material fibers. Can be easily corrected.
また更に別の例として、タバコは、液体タバコ組成物を回転ジェット紡糸して、形態、直径、及び多孔性のような再生産可能特性を有する繊維を生産することによって再生することができる。例えばBadrossanayらによるNano Lett. 10:2257−2261(2010年)に記載される回転ジェット紡糸プロセスは、再生タバコ材料繊維を生産するために容易に修正することができる。Badrossanayらのプロセスでは、イオン液体溶媒が蒸発され、その結果再生繊維が得られる。繊維の特性は、回転ジェット紡糸プロセスのパラメータを制御することによって制御することができる。 As yet another example, tobacco can be regenerated by spin jet spinning a liquid tobacco composition to produce fibers with reproducible properties such as morphology, diameter, and porosity. See, for example, Nano Letters by Badrosanay et al. 10: 2257-2261 (2010) can be easily modified to produce recycled tobacco material fibers. In the process of Badrossanay et al., The ionic liquid solvent is evaporated, resulting in regenerated fibers. The properties of the fiber can be controlled by controlling the parameters of the rotary jet spinning process.
いずれの場合でも、再生段階又は各再生段階は、少なくとも約0℃の温度で行うことができる。追加的に又は代替的に、再生段階は、約40℃未満又は約25℃未満の温度で行うことができる。場合によっては、再生段階又は各再生段階は、約0℃から約40℃、又は約0℃から約30℃の温度範囲で行うことができる。実際の再生に加えて、再生段階の後で何らかの別のプロセスをこれらの温度で行うことができる。 In any case, the regeneration stage or each regeneration stage can be performed at a temperature of at least about 0 ° C. Additionally or alternatively, the regeneration step can be performed at a temperature below about 40 ° C or below about 25 ° C. In some cases, the regeneration step or each regeneration step can be performed in a temperature range of about 0 ° C. to about 40 ° C., or about 0 ° C. to about 30 ° C. In addition to the actual regeneration, some other process can be performed at these temperatures after the regeneration phase.
タバコの再生方法に関わらず、洗浄又は除去イオン液体に残留する可能性があるタバコ成分は、もとの再生タバコ材料の繊維又は膜等に加えることができる。イオン液体、又はイオン液体を含有する組成物は、再生プロセスの間に以下のイオン液体の洗浄、蒸発等で捕捉することができる。幾つかのタバコ成分は、捕捉したイオン液体組成物に残る場合がある。当該成分の1つ又はそれ以上は、例えば、液体−液体又は液体−固体抽出によって回収したイオン液体組成物から抽出することができる。次に、濃縮できる抽出成分は、噴霧、塗布、浸漬等の任意の適切なプロセスによってもとの再生タバコに加えることができる。残留溶媒は、必要に応じて蒸発等で除去することができる。 Regardless of how the tobacco is regenerated, tobacco components that may remain in the washed or removed ionic liquid can be added to the fibers or membranes of the original recycled tobacco material. The ionic liquid or the composition containing the ionic liquid can be captured by the following washing, evaporation, etc. of the ionic liquid during the regeneration process. Some tobacco components may remain in the captured ionic liquid composition. One or more of the components can be extracted from the ionic liquid composition recovered, for example, by liquid-liquid or liquid-solid extraction. The extractable components that can be concentrated can then be added to the original recycled tobacco by any suitable process such as spraying, coating, dipping, and the like. The residual solvent can be removed by evaporation or the like as necessary.
得られた再生タバコ材料の特性は、タバコをイオン液体に溶解すること及びタバコを再生することに関する種々のパラメータを制御することによって制御することができる。当該パラメータとしては、イオン液体中のタバコの溶解度、イオン液体の融点、非溶媒又は二次溶媒中のタバコの溶解度、部分又は完全溶解の溶解温度、イオン液体と非溶媒又は二次溶媒に比率等を挙げることができる。当該パラメータは、最初のタバコに対する再生タバコ材料の化学成分、繊維又は膜の寸法又は厚さといった再生タバコ材料の物理特性、再生タバコ材料の可燃性、再生タバコ材料の硬度等を制御するために制御できる。タバコは、任意の適切な形態で再生することができる。例示的に、再生タバコ材料は、成型すること又は押し出すことができる。再生タバコ材料繊維は、必要に応じて織ること又は不織とすることができる。従って、再生タバコ材料の最終形状又は形態は、従来のタバコスレッドの形成及び成形に比べて制限がない。 The properties of the resulting recycled tobacco material can be controlled by controlling various parameters relating to dissolving the tobacco in the ionic liquid and regenerating the tobacco. The parameters include the solubility of tobacco in ionic liquid, melting point of ionic liquid, solubility of tobacco in non-solvent or secondary solvent, melting temperature of partial or complete dissolution, ratio between ionic liquid and non-solvent or secondary solvent, etc. Can be mentioned. The parameters are controlled to control the chemical composition of the regenerated tobacco material relative to the original tobacco, the physical properties of the regenerated tobacco material such as the fiber or membrane dimensions or thickness, the flammability of the regenerated tobacco material, the hardness of the regenerated tobacco material, etc. it can. The tobacco can be regenerated in any suitable form. Illustratively, the regenerated tobacco material can be molded or extruded. Recycled tobacco material fibers can be woven or non-woven as required. Accordingly, the final shape or form of the recycled tobacco material is not limited as compared to conventional tobacco thread formation and molding.
本明細書に記載の再生タバコ材料は、任意の適切なタバコ製品を作るために用いることができる。例えば、再生タバコ材料は、スナッフ(snuff)又はスヌース(snus)又は他の類似の製品のような無煙タバコ製品を形成するために用いることができる。また、再生タバコ材料は、手巻きタバコ又は自作タバコ用途、並びにパイプ喫煙用途のタバコを形成するために用いることができる。 The recycled tobacco material described herein can be used to make any suitable tobacco product. For example, the regenerated tobacco material can be used to form smokeless tobacco products such as snuff or snus or other similar products. The regenerated tobacco material can also be used to form tobacco for hand-rolled or homemade tobacco applications, as well as pipe smoking applications.
また、再生タバコ材料は、喫煙物品に用いることができる。喫煙物品は、従来のシガレット等の可燃喫煙物品、並びに他のタバコが燃焼しない喫煙物品の両方を含む。タバコが燃焼しない喫煙物品は、タバコを直接又は間接的に加熱する喫煙物品、又はタバコを燃やしたり加熱したりしないが代わりに空気流又は化学反応を利用してニコチン又は他の材料をタバコから供給する喫煙物品を含む。シガレット等の可燃性喫煙物品の場合、再生タバコ材料は、タバコ基材を有する喫煙物品の任意の箇所に用いることができ、例えば、従来のシガレットのタバコロッド、又は従来のシガレットの1つ又はそれ以上のフィルタセグメントである。タバコが燃焼しない喫煙物品の場合、再生タバコ材料は、タバコ基材を有する喫煙物品の任意の箇所に用いることができる。 In addition, the recycled tobacco material can be used for smoking articles. Smoking articles include both combustible smoking articles such as conventional cigarettes, as well as smoking articles that do not burn other tobacco. Smoking articles that do not burn tobacco are smoking articles that directly or indirectly heat tobacco, or do not burn or heat tobacco, but instead use airflow or chemical reactions to supply nicotine or other materials from tobacco Including smoking articles. In the case of a combustible smoking article such as a cigarette, the regenerated tobacco material can be used anywhere on the smoking article having a tobacco substrate, for example, a conventional cigarette tobacco rod, or one or more conventional cigarettes. The above filter segment. For smoking articles where tobacco does not burn, the regenerated tobacco material can be used anywhere on the smoking article having a tobacco substrate.
例示的及び概説的に、本開示は種々の液体タバコ組成物及びプロセスを記載する。幾つかのプロセスにおいて、タバコは、イオン液体等の溶媒中に溶解し、各成分は、溶解タバコから除去され、各成分が除去された状態でタバコが再生される。場合によっては、各成分の除去及びタバコの再生は同じステップで生じる。 By way of example and overview, the present disclosure describes various liquid tobacco compositions and processes. In some processes, the tobacco is dissolved in a solvent such as an ionic liquid, each component is removed from the dissolved tobacco, and the tobacco is regenerated with each component removed. In some cases, removal of each component and tobacco regeneration occur in the same step.
タバコが完全に溶解するか又は部分的に溶解するかに関わらず、液体タバコ組成物は、タバコ成分の強化された化学的分析を可能にすることを理解されたい。現在、タバコ成分の分析は、抽出できるか又はタバコが燃えた場合に煙の中に存在する化合物の分析に制限される。タバコをイオン液体といった溶媒に溶解することで、各成分は、分析のために容易に入手することができ、セル構造に捕捉されず、又は他の成分に非抽出的に結合しない。タバコ成分及び組成物の分析のフルスペクトルは、溶媒中に溶解したタバコに行うことができ、これは、特定の成分の除去、若しくは従来から知られている成分又は未確認の成分の識別を促進することができる。 It should be understood that liquid tobacco compositions allow for enhanced chemical analysis of tobacco components, regardless of whether the tobacco is completely or partially dissolved. Currently, analysis of tobacco components is limited to analysis of compounds that can be extracted or present in the smoke when the tobacco burns. By dissolving tobacco in a solvent such as an ionic liquid, each component is readily available for analysis and is not captured in the cell structure or non-extractably bound to other components. A full spectrum of tobacco component and composition analysis can be performed on tobacco dissolved in a solvent, which facilitates the removal of specific components or the identification of previously known or unidentified components be able to.
幾つかの実施形態において、還元糖量の増加は、非溶解タバコに比べて、液体タバコ組成物に提示されるか又は検出可能である。本明細書で用いる場合、「還元糖」は、アルデヒド基を有するか又は溶液中で異性化によってアルデヒド基を形成することができる、単糖又はオリゴ糖である。実施形態において、還元糖は、例えば8又はそれ以下の単糖ユニット、5又はそれ以下の単糖ユニット、又は3又はそれ以下の単糖ユニットである、10又はそれ以下の単糖ユニットを有する。本明細書の全ての科学的又は技術的用語は、特に記載しない限りは一般に使用される意味をもっている。本明細書で提示される定義は、本明細書で頻出する特定の用語を理解するのを容易にするためのものである。 In some embodiments, the increased amount of reducing sugar is presented or detectable in the liquid tobacco composition relative to undissolved tobacco. As used herein, a “reducing sugar” is a monosaccharide or oligosaccharide having an aldehyde group or capable of forming an aldehyde group by isomerization in solution. In embodiments, the reducing sugar has 10 or fewer monosaccharide units, for example 8 or fewer monosaccharide units, 5 or fewer monosaccharide units, or 3 or fewer monosaccharide units. All scientific or technical terms used herein have meanings commonly used unless stated otherwise. The definitions presented herein are for ease of understanding certain terms frequently used herein.
本明細書及び特許請求の範囲で用いる場合、単数形は、内容物が明らかにそうではない場合を除いて、複数の指示対象を有する実施形態を包含する。 As used in this specification and the claims, the singular includes embodiments having a plurality of referents, unless the contents are clearly not.
本明細書及び特許請求の範囲で用いる場合、用語「又は」は、内容物が明らかにそうではない場合を除いて、「及び/又は」を含む意味で用いられる。用語「及び/又は」は1つ又は全ての記載された要素、又は任意の2つ又はそれ以上の記載された要素の組み合わせを意味する。 As used in the specification and claims, the term “or” is used in a sense including “and / or” unless the content clearly dictates otherwise. The term “and / or” means one or all of the described elements or a combination of any two or more described elements.
明細書で用いる場合、「有する」、「有している」、「含む」、「含んでいる」、「備える」、「備えている」等は、非制限的な意味で用いられ、一般に「含んでいるが、限定されない」ことを意味する。「実質的に構成される」、「構成される」等は、「備える」に包含されることを理解されたい。 As used in the specification, “comprising”, “having”, “including”, “including”, “comprising”, “comprising”, etc. are used in a non-limiting sense, Including but not limited to ". It should be understood that “substantially configured”, “configured”, etc. are encompassed by “comprising”.
用語「好ましい」及び「好ましくは」は、特定の状况下で特定の利点を提供できる本発明の実施形態を呼ぶ。しかしながら、他の実施形態は、同じ又は異なる状況下で同様に好ましいであろう。さらに、1つ又はそれ以上の好ましい実施形態の記載は、他の実施形態が有用ではないことを暗示するものではなく、請求項を含む本開示の範疇から他の実施形態を排除することは意図されていない。以下に、イオン液体中にタバコを溶解し、溶解されたタバコからタバコ成分を除去し、液体タバコ組成物からタバコを再生することを示す非限定的な実施例が記載される。 The terms “preferred” and “preferably” refer to embodiments of the invention that can provide certain advantages under certain circumstances. However, other embodiments may be equally preferred under the same or different circumstances. Furthermore, the description of one or more preferred embodiments does not imply that other embodiments are not useful, and is intended to exclude other embodiments from the scope of the disclosure, including the claims. It has not been. The following describes non-limiting examples that illustrate dissolving tobacco in an ionic liquid, removing tobacco components from the dissolved tobacco, and regenerating tobacco from the liquid tobacco composition.
1つの実施例において、イオン液体中のタバコの溶解、及びイオン液体からのタバコ繊維の再生を行った。他のイオン液体及び条件を利用してタバコを溶解すること、及び他の再生プロセスを利用することが可能であることを理解されたい。本実施例において、タバコスレッドを1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアセテートに懸濁して(単位ml当たり2つのスレッド)、ヒートガンで僅かに加熱した。30分以内で、タバコスレッドは液体中に完全に溶解した。イオン液体中の微量の溶解タバコをスライド上に置いて、微量の水をスライドに加え、タバコ繊維が水/イオン液体の境界に再生されることを観察した。 In one example, the tobacco was dissolved in the ionic liquid and the tobacco fibers were regenerated from the ionic liquid. It should be understood that other ionic liquids and conditions can be utilized to dissolve tobacco and other regeneration processes can be utilized. In this example, tobacco threads were suspended in 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (2 threads per ml) and heated slightly with a heat gun. Within 30 minutes, the tobacco thread was completely dissolved in the liquid. A small amount of dissolved tobacco in ionic liquid was placed on the slide and a small amount of water was added to the slide and the tobacco fibers were observed to regenerate at the water / ionic liquid interface.
他の実験において、酢酸溶液を使って液体タバコ組成物(1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート中に溶解したタバコスレッド)又は非溶解タバコスレッドから還元糖を抽出した。アルカリ性溶液中で、酢酸溶液中の抽出還元糖を85℃でp−ヒドロキシベンゾイックアシッドヒドラジド(PAHBAH)と反応させて、吸光度が410nmで最大のイエローオサゾンを生成した。イエローオサゾンの濃度を分光偏光計で測定した。還元糖の高い濃度は、非溶解タバコスレッドに比較して、液体タバコ組成物から生じた(データは示されていない)。 In other experiments, reducing sugar was extracted from liquid tobacco compositions (tobacco threads dissolved in 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate) or undissolved tobacco threads using an acetic acid solution. In alkaline solution, the extracted reducing sugar in acetic acid solution was reacted with p-hydroxybenzoic acid hydrazide (PAHBAH) at 85 ° C. to produce yellow osazone having the maximum absorbance at 410 nm. The concentration of yellow osazone was measured with a spectropolarimeter. High concentrations of reducing sugars resulted from liquid tobacco compositions compared to undissolved tobacco threads (data not shown).
他の実験において、粉砕タバコ積層体及びステム(GLS)、粉砕タバコステム(GS)、スレッドタバコステム(SS)、又はスレッドタバコ積層体及びステム(SLS)を、室温、35℃、又は60℃で1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート中に溶解するか、又は凍結乾燥した([EMIM]AcO)。以下の結果に温度が示されていない場合、タバコをイオン液体中に室温で溶解した。次に、液体タバコ組成物に水を加え、得られた再生タバコ材料を液体と分離することで、タバコを液体タバコ組成物から再生した。その後、再生タバコ材料を水で洗浄して残りのイオン液体を除去し、その後、乾燥させた。未処理のタバコ(イオン液体中に溶解せずTSNA除去のために処理されていないタバコ)のTSNA量、及び処理された液体タバコ組成物からのタバコ再生材料量は、HPLC(高速液体クロマトグラフィー)によって測定した。 In other experiments, ground tobacco laminates and stems (GLS), ground tobacco stems (GS), threaded tobacco stems (SS), or threaded tobacco laminates and stems (SLS) at room temperature, 35 ° C, or 60 ° C. Dissolved in 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate or lyophilized ([EMIM] AcO). When the following results do not indicate temperature, tobacco was dissolved in ionic liquid at room temperature. The tobacco was then regenerated from the liquid tobacco composition by adding water to the liquid tobacco composition and separating the resulting recycled tobacco material from the liquid. The regenerated tobacco material was then washed with water to remove the remaining ionic liquid and then dried. The amount of TSNA in untreated tobacco (tobacco not dissolved in ionic liquid and not treated for TSNA removal), and the amount of tobacco recycled material from the treated liquid tobacco composition was determined by HPLC (High Performance Liquid Chromatography). Measured by.
図1を参照すると、未処理GLS及び処理GLSの結合及び遊離NNKの量を示す棒グラフが示されている。前述のように、処理されたGLSを[EMIM]AcO中に溶解して処理し、再生した。また、以下の表1にはNNNの結果と一緒にNNKの結果が示されている。 Referring to FIG. 1, there is shown a bar graph showing the binding of untreated GLS and treated GLS and the amount of free NNK. As described above, the treated GLS was dissolved and treated in [EMIM] AcO and regenerated. Table 1 below shows the NNK results together with the NNN results.
表1
液体タバコ組成物からのTSNAの低減
Table 1
Reduction of TSNA from liquid tobacco compositions
図1及び表1に示すように、液体タバコ組成物の除去処理に続いて温度に無関係に実質的なNNN及びNNKの低減が観測された。しかしながら、高温では(60℃vs.35℃)タバコはより完全に溶解するので、より多くの結合NNKが放出されると仮定される。一方で、結果は、遊離NNN及びNNKの低減が優れており、これは結合NNKよりも優れており、既存の抽出及び処理手法では低減することができない。結合NNKにおいて約20から40倍の低減を実現した。結合TSNAのこの低減レベルは、従来の抽出プロセスでは不可能であった。 As shown in FIG. 1 and Table 1, a substantial NNN and NNK reduction was observed following the removal process of the liquid tobacco composition regardless of temperature. However, at high temperatures (60 ° C. vs. 35 ° C.) tobacco is more fully dissolved, it is assumed that more bound NNK is released. On the other hand, the results are excellent in reducing free NNN and NNK, which is superior to bound NNK and cannot be reduced with existing extraction and processing techniques. A reduction of about 20 to 40 times was achieved in the bound NNK. This reduced level of combined TSNA was not possible with conventional extraction processes.
以下の表2を参照すると、異なる温度におけるイオン液体タバコ組成物から生成される再生タバコ材料の収量が示されている。 Referring to Table 2 below, the yield of regenerated tobacco material produced from the ionic liquid tobacco composition at different temperatures is shown.
表2
再生タバコ材料の収量
Table 2
Yield of recycled tobacco materials
表2を参照すると、実収量=[(再生材料質量)/(タバコ質量)]*100%である。理論収量=[(再生材料質量)+(残余イオン液体中の溶解材料質量)]/(タバコ質量)*100%である。理論収量は、固体−液体分離後の不溶残留物、及び溶解容器から遠心ボトルに移す際に起こり得る収率損失に関連する、残余イオン液体中の溶解材料の量を考慮する。イオン液体中の溶解材料の濃度(g/g)を計算して、残留物中に残ったイオン液体量に乗じる。この式は、残留物中の溶解材料量の信頼性のある推定値をもたらす。理論収量計算は、再生において100%収量を仮定する。残った不溶残留物は非常に「湿潤」である場合、理論収量と実収量との間に実質的な差異が生じる。凍結乾燥後のサンプルの乾物内容物も同様に収量結果に影響を与える。乾物内容物は、8つの凍結乾燥サンプルで分析し、その範囲は94.0−99.0%であった。単純化のために、収量計算において全サンプルの乾物内容物は96%に設定した。 Referring to Table 2, the actual yield = [(recycled material mass) / (tobacco mass)] * 100%. Theoretical yield = [(recycled material mass) + (dissolved material mass in residual ionic liquid)] / (cigarette mass) * 100%. The theoretical yield takes into account the amount of dissolved material in the residual ionic liquid related to the insoluble residue after solid-liquid separation and the yield loss that can occur when transferred from the dissolution vessel to the centrifuge bottle. The concentration (g / g) of the dissolved material in the ionic liquid is calculated and multiplied by the amount of ionic liquid remaining in the residue. This formula provides a reliable estimate of the amount of dissolved material in the residue. The theoretical yield calculation assumes 100% yield in regeneration. If the remaining insoluble residue is very “wet”, there will be a substantial difference between the theoretical yield and the actual yield. The dry matter content of the sample after lyophilization also affects the yield results. The dry matter content was analyzed with 8 lyophilized samples, the range being 94.0-99.0%. For simplicity, the dry matter content of all samples was set to 96% in the yield calculation.
温度は、実質的に収量に影響を与え、高温では収量が増える。意外にも、60℃でイオン液体中にタバコを溶解すると、室温に比べて約2から3倍だけ収量が増えた。60℃のイオン液体溶液からのタバコ再生において多糖成分の劣化は殆ど又は全く観測されず、タバコ成分を劣化させることなく収量を高めるには高温が適することが示されている。 Temperature substantially affects yield, with higher yields at higher temperatures. Surprisingly, dissolving tobacco in an ionic liquid at 60 ° C increased the yield by about 2 to 3 times compared to room temperature. Little or no degradation of the polysaccharide component is observed in tobacco regeneration from an ionic liquid solution at 60 ° C., indicating that high temperatures are suitable for increasing yield without degrading tobacco components.
Claims (15)
再生タバコ材料を生成するために前記タバコを再生する段階と、
前記再生タバコ材料を前記液体タバコ組成物から分離する段階と、
を備える方法。 Dissolving tobacco in an ionic liquid to obtain a liquid tobacco composition;
Regenerating the tobacco to produce a regenerated tobacco material;
Separating the regenerated tobacco material from the liquid tobacco composition;
A method comprising:
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